[发明专利]一种工业X射线图像对比度增强方法

权利要求书

1.一种工业X射线图像对比度增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)估算不同尺度下原工业X射线图像的环境入射光分量；

(2)计算不同尺度下原工业X射线图像的反射光分量；

(3)将反射光分量进行归一化；

(4)用复合函数对归一化反射光分量进行变换，得到不同尺度下的单尺度变换图像；

(5)对不同尺度下的单尺度变换图进行加权平均，得到多尺度变换图像；

(6)对多尺度变换图像进行自适应拉伸，得到拉伸图像；

(7)对拉伸图像进行量化和截断处理，得到量化图像；

(8)对量化图像进行引导滤波处理，滤除噪声，得到最终的对比度增强图像；

其中：

步骤(4)包括：使用幂函数为主的复合函数对N个归一化图像I_i(x,y)进行变换，得到单尺度变换图像其中：α₁、α₂为常数，0α₁1，α₂1；

步骤(6)包括：对多尺度变换图像M(x,y)进行自适应拉伸，得到拉伸图像设M(x,y)的直方图为H，H_i为直方图中横坐标为i处的值，H_k为直方图的最大值，l₁、l₂由以下步骤确定：

6.1设m，n＝k；

6.2若n-1≥0，且H_n-H_n-1≥0，则令n＝n-1，然后重复步骤6.2，否则执行步骤6.3；

6.3若m+1≤255，且H_m-H_m+1≥0，则令m＝m+1，然后重复步骤6.3，否则执行步骤6.4；

6.4取l₁＝n，l₂＝m；

步骤(7)包括：对拉伸图像f(x,y)进行量化和截断处理，得到量化图像R(x,y)：

其中：Round表示四舍五入取整。

2.根据权利要求1所述的图像对比度增强方法，其特征在于，步骤(1)包括：使用N个尺度因子各不相同的高斯中心环绕函数G_i(x,y)分别与原工业X射线图像S(x,y)作卷积，其中：从而得到N个不同尺度下原工业X射线图像的环境入射光分量L_i(x,y)，i＝1，2，…，N；其中：σ_i表示尺度为i的高斯中心环绕函数的标准差；系数K_i表示归一化因子，K_i使归一化条件∫∫G_i(x,y)dxdy＝1得以成立；e表示自然对数；x表示原工业X射线图像像素点横坐标；y表示原工业X射线图像像素点纵坐标。

3.根据权利要求2所述的图像对比度增强方法，其特征在于，步骤(2)包括：将原工业X射线图像S(x,y)与N个环境入射光分量L_i(x,y)分别做除法运算，还原出各个尺度的反射光分量

4.根据权利要求3所述的图像对比度增强方法，其特征在于，将N个反射光分量D_i(x,y)都归一化到[0,1]内，得到归一化图像I_i(x,y)，i＝1,2,…,N。

5.根据权利要求1所述的图像对比度增强方法，其特征在于，步骤(5)包括：把N个单尺度变换图像M_i(x,y)进行加权平均，得到多尺度变换图像M(x,y)＝∑_iw_i·M_i(x,y)，i＝1，2，…，N，w_i为第i个单尺度变像图像的权重。